近日，上?？萍即髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院童夏靜課題組與上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院李乾課題、東南大學(xué)潘玉峰課題組合作，聯(lián)合在國(guó)際權(quán)威期刊《神經(jīng)科學(xué)趨勢(shì)》（Trends in Neurosciences）在線(xiàn)發(fā)表綜述論文“Sexual dimorphism in pheromone perception across worms, flies, and rodents”，系統(tǒng)梳理了線(xiàn)蟲(chóng)（Caenorhabditis elegans）、果蠅（Drosophila melanogaster）及以嚙齒類(lèi)動(dòng)物（Rodents）為代表的哺乳動(dòng)物中，信息素感知及其性別差異的神經(jīng)機(jī)制，揭示了跨物種間在化學(xué)感知與性別調(diào)控中的共同原理與演化策略，為理解性別特異性行為的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了新的視角。

對(duì)許多動(dòng)物而言，信息素是無(wú)聲的語(yǔ)言，是動(dòng)物個(gè)體釋放到體外的化學(xué)信號(hào)分子，可調(diào)控同種群其他個(gè)體的生理狀態(tài)與行為反應(yīng)，用于識(shí)別同類(lèi)、吸引配偶或界定領(lǐng)地。令人驚訝的是，雄性和雌性面對(duì)相同的化學(xué)信號(hào)，往往會(huì)作出截然不同的反應(yīng)：雄性信息素能吸引雌性，卻讓其他雄性警覺(jué)或產(chǎn)生攻擊；而雌性釋放的信號(hào)則會(huì)激發(fā)雄性的求偶行為。研究發(fā)現(xiàn)，這種差異來(lái)自?xún)尚陨窠?jīng)系統(tǒng)中不同的“線(xiàn)路設(shè)計(jì)”——雄性與雌性在處理信息素的神經(jīng)通路和活化腦區(qū)并不相同。此外，個(gè)體的內(nèi)在狀態(tài)（如饑餓、發(fā)情期或妊娠期）還能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)這些反應(yīng)，使同一種氣味在不同情境下呈現(xiàn)不同的“意義”。換句話(huà)說(shuō)，性別與狀態(tài)共同塑造了大腦對(duì)氣味世界的理解。

跨物種比較顯示，不同動(dòng)物在大腦中形成性別差異的方式各不相同。在線(xiàn)蟲(chóng)中，差異主要出現(xiàn)在感覺(jué)輸入層面——單個(gè)神經(jīng)元的改變即可讓行為從“趨近”變?yōu)椤盎乇堋?；而在果蠅和哺乳?dòng)物中，感覺(jué)輸入通路大體相同，關(guān)鍵差異集中于信息整合的中樞節(jié)點(diǎn)，如果蠅的 pC1 神經(jīng)元、小鼠的內(nèi)側(cè)杏仁核（MeA）、終紋床核（BNST） 和下丘腦腹內(nèi)側(cè)核（VMH）。這些神經(jīng)中樞在不同性別中神經(jīng)元數(shù)量、連接、激活閾值和激素敏感性不同，從而決定了性別特異的行為反應(yīng)。

基于上述跨物種比較，提出了兩條跨物種共通的神經(jīng)組織原則。一個(gè)是比例縮放原則（scaling principle），隨著神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜度增加，性別差異從外圍感知層轉(zhuǎn)向中樞整合層。另一個(gè)是門(mén)控機(jī)制（gating motif），體內(nèi)激素、代謝或社會(huì)經(jīng)驗(yàn)等因素可“門(mén)控”關(guān)鍵神經(jīng)節(jié)點(diǎn)（線(xiàn)蟲(chóng)的 RMG、果蠅的 pC1、小鼠的 MeA/BNST/VMH），使個(gè)體在共享感知通路上產(chǎn)生情境依賴(lài)的性別差異。

在人類(lèi)中，雖然信息素的作用仍存在爭(zhēng)議，但越來(lái)越多證據(jù)顯示，人類(lèi)可能也保留了類(lèi)似的化學(xué)信號(hào)通路，用于調(diào)節(jié)社交、情緒與性別相關(guān)行為，這一方向的研究或?qū)槔斫馊祟?lèi)“性別之腦”的演化與疾病差異提供新的啟示。此外，作者還設(shè)想：性別差異并非源自某一感覺(jué)系統(tǒng)的特化，而是一種進(jìn)化保留下來(lái)的神經(jīng)設(shè)計(jì)策略，使動(dòng)物能在生態(tài)環(huán)境與繁殖需求之間實(shí)現(xiàn)平衡，本文所探討的原理可能在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等其他感覺(jué)系統(tǒng)中同樣適用。

上?？萍即髮W(xué)童夏靜教授、東南大學(xué)潘玉峰教授和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院李乾研究員為該綜述共同通訊作者。

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